ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КРАСКА Российский патент 1999 года по МПК C09D109/08 C09D5/02 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, в частности, к получению водно-дисперсионных красок (ВДК) для окраски кирпичных, бетонных, оштукатуренных, деревянных и других пористых поверхностей, загрунтованных поверхностей металла и старых покрытий.

Известны ВДК (И.А. Толмачев и др. Новые водно-дисперсионные краски. Л.: Химия, 1979 с. 51 - 77) для внутренних работ, включающие стирол-бутадиеновый латекс, эмульгатор, стабилизатор агрегативной устойчивости, пигмент и другие целевые добавки (1). Недостатками данного вида ВДК являются низкая морозостойкость (5-7 циклов), недостаточная стабильность в процессе хранения (расслоение и коагуляция через 1-3 месяца), высокая стоимость из-за использования дефицитного и дорогого пигмента-диоксида титана.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату предлагаемой по изобретению краске, является ВДК марки ВД-КЧ-26А ГОСТ 21196-89, которая содержит стирол-бутадиеновый латекс, эмульгатор, стабилизатор агрегативной устойчивости, пигменты и наполнители (в том числе - TiO₂) и другие целевые, добавки (2).

К недостаткам можно отнести невысокую стойкость покрытия к воздействию воды, высокую смываемость, небольшой срок хранения и невозможность использования для наружных окрасочных работ. Данная краска хранится и транспортируется при температуре выше 0^oC.

Технической задачей изобретения является увеличение морозостойкости ВДК, повышение агрегативной устойчивости дисперсии в процессе хранения, улучшение потребительских свойств ВДК, уменьшение смываемости, повышение стойкости покрытия к действию воды, увеличение срока хранения, возможности хранения и транспортирования при температуре ниже 0^oC), возможность использования краски как для внутренних, так и для наружных работ.

Поставленная задача достигается за счет того, что водно-дисперсионная краска, включающая смесь стирол-бутадиенового латекса в качестве полимерного пленкообразующего, пигментов, наполнителей, диспергаторов, стабилизаторов агрегативной устойчивости и другие целевые добавки, содержит в качестве антифриза этиленгликоль и уайт-спирит в оптимальном соотношении 2,0 : 4,5, в качестве поверхностно-активного вещества и стабилизатора дисперсии в процессе хранения - эмульгатор ПТ-О (ТУ 75 11903-562-91) в количестве до 0,3% по вводу, в качестве наполнителя - волокнистый материал - микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ) до 7% по вводу, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Стирол-бутадиеновый латекс СКС-65 ГП - 30,0 - 43.0
Пигмент - 10,0 - 25.0
Микрокристаллическая целлюлоза - 10,0 - 25.0
Этиленгликоль - 1,4 - 4,0
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - 0,2 - 1,5
Полифосфат натрия - 0,1 - 0,3
Эмульгатор ПТ-О - 0,1 - 0,3
Гидроксид натрия - 0,05 - 0,3
Уайт-спирит - 0,04 - 4,5
Вода - До 100
В качестве полимерного пленкообразующего вещества используют 47-50% водную дисперсию стирол-бутадиенового латекса синтетического марки СКС-65 ГП.

В качестве пигментов используют диоксид титана, цинковые белила, мел и другие, предназначенные для водных сред.

В качестве наполнителя используют микрокристаллическую целлюлозу.

В качестве поверхностно-активных веществ используют эмульгатор ПТ-О (органический продукт, синтезируемый на основе жирных кислот таллового масла или синтетических жирных кислот и пентаэритрита по ТУ 11903-562-91) и полифосфат натрия, в качестве антифриза - этиленгликоль и уайт-спирит, в качестве загустителя - натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, в качестве диспергатора - полифосфат натрия.

Для создания рH среды используют гидроксид натрия.

Некоторые из указанных добавок являются полифункциональными, например, уайт-спирит повышает морозостойкость и улучшает пеногашение, микрокристаллическая целлюлоза является наполнителем и повышает стабильность краски при хранении, стойкость покрытия к действию воды, увеличивает срок хранения без ухудшения качества краски. Эмульгатор ПТ-О является поверхностно-активным и диспергатором и улучшает эксплуатационные свойства краски.

По заявленному изобретению, введение новых добавок в состав водно-дисперсионной краски позволит повысить морозостойкость до 30 циклов, стабильность при хранении до 12 месяцев, частично заменить дефицитный белый пигмент (TiO₂) на волокнистый материал - наполнитель (МКЦ) до 7% по вводу, улучшить эксплуатационные свойства краски и приблизить ее к условиям работы с фасадными красками (для наружных покрасочных работ).

Краски готовят обычным способом путем совмещения водно- дисперсионного связующего с водной пастой пигментов и других водорастворимых компонентов; затертой в бисерной или шаровой мельнице.

Водно-дисперсионная краска готовится путем растворения в воде поверхностно-активных веществ, загустителя, антифриза, регулятора pH среды, с последующим добавлением пигментов и наполнителей.

Полученная смесь диспергируется в бисерной или шаровой мельнице до получения гомогенной пасты, в которую вводится латекс, пеногаситель и перемешивается до получения однородного состава.

Краску наносят кистью, валиком, методом пневматического или безвоздушного распыления по дереву, штукатурке, бетону, кирпичу и другим пористым поверхностям, а также по загрунтованным поверхностям металла и по старым покрытиям.

В таблице 1 приведены примеры составов водно-дисперсионной краски, предлагаемой по изобретению.

В таблице 2 - данные основных физико-химических показателей предлагаемых составов краски, в сравнении с известными промышленными красками-аналогами на основе стирол-бутадиенового латекса.

Водно-дисперсионная краска для окраски кирпичных, бетонных, оштукатуренных, деревянных и др. пористых поверхностей, а также для загрунтованных поверхностей металла и старых покрытий содержит в качестве наполнителя микрокристаллическую целлюлозу, в качестве поверхностно-активного вещества - эмульгатор ПТ-О на основе жирных кислот таллового масла или синтетических жирных кислот и пентаэритрита. Помимо стирол-бутадиенового латекса СКС-65ГП, пигмента, полифосфата натрия, уайт-спирита, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, гидроксида натрия и воды в краску дополнительно введен этиленгликоль. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает морозостойкость, увеличение срока хранения краски, улучшение потребительских свойств. 2 табл.

Водно-дисперсионная краска, включающая стирол-бутадиеновый латекс СКС-65 ГП, пигмент, наполнитель, полифосфат натрия, уайт-спирит, поверхностно-активное вещество, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, гидроксид натрия и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя микрокристаллическую целлюлозу, в качестве поверхностно-активного вещества - эмульгатор ПТ-О на основе жирных кислот таллового масла или синтетических жирных кислот и пентаэритрита и дополнительно этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП - 30,0 - 43,0
Пигмент - 10,0 - 25,0
Микрокристаллическая целлюлоза - 10,0 - 25,0
Полифосфат натрия - 0,1 - 0,3
Уайт-спирит - 0,04 - 4,5
Этиленгликоль - 1,4 - 4,0
Эмульгатор ПТ-О - 0,1 - 0,3
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - 0,2 - 1,5
Гидроксид натрия - 0,05 - 0,3
Вода - Остальноес