КРАСКА ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ Российский патент 1999 года по МПК C09D133/04 C09D5/02 

Изобретение относится к лакокрасочным составам, в частности к водно-дисперсионным, предназначенным для наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по бетонным, кирпичным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям, по загрунтованным металлам, по старым лакокрасочным покрытиям.

Известна водно-дисперсная краска, включающая следующие компоненты, мас.% [Лившиц М.Л., Пшиялковский Б.И. Лакокрасочные материалы. - М.: Химия, 1982, с. 323]:
Синтетический латекс (бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП, 50%-ный) - 32,0
Пигменты-наполнители (диоксид титана, пигмент голубой фталоцианиновый, мел природный обогащенный) - 38,005
Диспергатор (полифосфат натрия) - 1,38
Структурирующие добавки (натрия карбоксиметилцеллюлоза, едкий натр, кислоты синтетические жирные C₁₀-C₁₆) - 1,0
Антисептики (пентахлорфенолят натрия) - 0,07
Пеногасители (уайт-спирит, низкомолекулярный кремнийорганический полимер СКТН) - 8,045
Антифриз (смола ММФ-50) - 1,5
Вода - Остальное
Покрытие на основе данного состава обладает невысокими защитными и физико-механическими свойствами, что не позволяет использовать состав для наружной окраски зданий и сооружений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является водно-дисперсионная краска ВД-АК-III [ГОСТ 28196-89. Краски водно-дисперсионные] , включающая следующие компоненты (пример белой краски), мас. %:
Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-5С, 50%-ная - 46,0
Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20 - 3,50
(или натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - 0,3)
Диоксид титана рутильной формы - 13,00
Диоксид титана анатазной формы - 3,20
Тальк - 7,60
Каолин - 7,50
Ультрамарин - 0,05
Гексаметафосфат (полифосфат натрия) - 0,20
Пентахлорфенолят натрия или тиурам - 0,15
Диэтиленгликоль - 1,50
Гипан (16%-ный гидролизованный полиакрилонитрил) - 0,56
Аммиак водный (26%-ный) - 0,70
Нитрит натрия - 0,20
Скипидар - 0,02
Силиконовая присадка АФ-2 или трибутилфосфат - 0,02
Вода - Остальное
Однако покрытия на основе данного состава отличаются значительной степенью пористости и, как следствие, высоким влагопоглощением (ок. 8%), относительно невысокой устойчивостью к статическому воздействию воды.

Целью изобретения является улучшение защитных и физико-химических свойств покрытий.

Поставленная цель достигается тем, что состав для покрытий, включающий водную эмульсию акрилового сополимера, пигменты, тальк тонкомолотый, диспергирующую, консервирующую, структурирующую, антикоррозионную, пеногасящую добавки, аммиак 26-процентный, антифриз и воду питьевую, дополнительно содержит метилсиликонат натрия (гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-11) и активный наполнитель, например микронизированный сульфат бария [Евдокимов А. В., Быков Е.А., Клещев Д.Г. Лакокрасочные материалы и их применение. 1994, N 4, с. 31], при следующем соотношении компонентов (пример белой краски), мас.%:
Эмульсия акриловая сополимерная метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МБМ-5С (50-процентная) или эмульсия стиролакриловая сополимерная H-бутилакрилата и стирола (марки Финндисп A-10 фирмы "Форсит" Финляндия или др.) - 46,0
Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20 - 3,50
или натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (структурирующие добавки) - 0,30 - 0,38
Диоксид титана пигментный рутильной формы - 16,20
Тальк тонкомолотый (наполнитель) - 2,5 - 3,5
Сульфат бария микронизированный (активный наполнитель) - 8,0 - 9,0
Ультрамарин - 0,05
Полифосфат или гексаметафосфат натрия (диспергирующая добавка) - 0,20
Пентахлорфенолят натрия или тиурам (консервирующая добавка) - 0,15
Этиленгликоль или диэтиленгликоль (антифриз) - 2,25
Аммиак водный (26-процентный) - 0,70 - 0,85
Нитрит натрия (ингибитор коррозии) - 0,20
Скипидар (или антивспениватель ПК-3 на основе кремнийорганической жидкости, неионогенных ПАВ и активных добавок) - 0,02
Метилсиликонат натрия (гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-11) - 0,80 - 0,90
Вода питьевая - Остальное до 100%
В качестве пигментов используют диоксид титана рутильной модификации (ГОСТ 9808, ТУ 6-10-1650), пигмент желтый светопрочный (ГОСТ 5691), пигмент желтый железоокисный (ГОСТ 18172), пигмент алый (ГОСТ 8567), пигмент фталоцианиновый голубой (ТУ 6-14-195-74), пигмент фталоцианиновый зеленый (ТУ 6-14-408-76), оксид хрома (ГОСТ 2912), сурик железный (ГОСТ 8135), пигмент красный железоокисный (ТУ 6-10-602) и другие, обладающие повышенной интенсивностью (светостойкостью, атмосферостойкостью, щелочестойкостью).

Краску получают путем совмещения акриловых эмульсий или стиролакриловых, предварительно отнейтрализованных до pH = 8,5 - 9,0 26-процентным раствором аммиака, с водной пастой пигментов и наполнителей.

Водную пасту получают путем диспергирования пигментов и наполнителей в мельницах (шаровой или бисерной), валковых краскотерках или любом другом диспергирующем аппарате, на полуфабрикате, состоящем из питьевой воды, диспергирующей поверхностно-активной и других целевых добавок, по технологии, характерной для водно-дисперсионных красок.

Краску наносят на поверхность ворсистым валиком, кистью или распылителем.

Конкретные примеры изготовления предлагаемой краски (различных цветов) представлены в табл. 1, свойства краски и покрытий, полученных из нее, в табл. 2, фиг. 1 (графическое изображение изменения светостойкости образцов покрытий из предлагаемой краски и краски-прототипа при УФ-облучении за 84 часа), фиг. 2 (график изменения влагопоглощения свободных пленок предлагаемой краски и краски-прототира в течение 7 суток). Приведенные данные свидетельствуют о достижении цели изобретения - улучшении физико-химических и защитных характеристик покрытий из предлагаемой краски:
- покрытие из краски белого цвета, содержащей метилсиликонат натрия (гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-11), имеет изменение коэффициента диффузионного отражения за 84-часовое УФ-облучение на 24% меньше, т.е. более высокую светостойкость (кривая 1 - краска-прототип, кривая 2 - предлагаемая краска, см. фиг. 1). В то же время покрытие из краски, содержащей добавку ГКЖ-11, имеет и пониженное (на 14%) влагопоглощение, чем из краски-прототипа (кривая 2 и кривая 1 соответственно, см. фиг. 2);
- покрытие из краски на основе стиролакриловой эмульсии, содержащей в качестве активного наполнителя сульфат бария микронизированный и метилсиликонат натрия (8,0% и 0,8% соответственно), имеет влагопоглощение 4,2% (на 51% меньше, чем покрытие из краски-прототипа, см. фиг. 2, кривые 3 и 1 соответственно);
- покрытие из краски, содержащей микронизированный сульфат бария (микробарит) в качестве активного наполнителя, обладает примерно на 50% меньшим влагопоглощеием, чем покрытие из краски-прототипа (см. кривая 4 и кривая 1 соответственно);
- покрытие из краски бирюзового цвета, содержащей одновременно метилсиликонат натрия (0,80%) и сульфат бария микронизированный (8,0%), обладает наименьшим влагопоглощением (на 57% меньше, чем покрытие из краски-прототипа, фиг. 2, кривая 5).

Определение свойств покрытий проводят по стандартным методикам: стойкость к статическому воздействию воды - по ГОСТ 9.403-80 метода A; адгезию пленки по ГОСТ 15140-78; прочность пленки при ударе - по ГОСТ 4765-73, условную светостойкость - по ГОСТ 21903; влагопоглощение - по лабораторному практикуму [Карякина. Лабораторный практикум по техническому анализу и контролю производства лакокрасочных материалов и покрытий. - М.: Химия, 1989, с. 155].

Предприятием-заявителем изобретения выполнена подготовка производства предлагаемой краски, разработана техническая документация [ТУ 075 06 004-96-97. Краска водно-дисперсионная ВД-АК-18 "Агат-1"].

Изобретение относится к области производства лакокрасочных материалов. Предлагаемая краска предназначается для защитной, декоративной наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по кирпичным, бетонным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям, по загрунтованным металлам, а также по старым лакокрасочным покрытиям. Описывается водно-дисперсионная краска, включающая водную эмульсию акриловую сополимерную метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МГМ-5с (50%-ную) или стиролакриловую сополимерную н-бутилакрилата и стирола, эмульсию акриловую сополимерную МБМ - 20 или натриевую солькарбоксиметилцеллюлозы -структурирующая добавка, пигменты, тальк тонкомолотый - наполнитель, диспергирующую, консервирующую, антикоррозионную, пеногасящую добавки, аммиак 26%-ный, антифриз и воду питьевую, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в качестве добавок, снижающих влагоплоглощение, метилсиликонат натрия - гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ - 11 и сульфат бария микронизированный при следующем соотношении компонентов, мас.%: эмульсия акриловая сополимерная метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МБС-5С (50%-ная) или эмульсия стиролакриловая сополимерная Н-бутилакрилата и стирола 45-47, эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20 3,50 или натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - структурирующая добавка 0,30-0,33, пигменты 15-17, тальк тонкомолотый - наполнитель 2,5-3,5, диспергирующая добавка 0,20, консервирующая добавка 0,15, антикоррозионная добавка 0,20, пеногасящая добавка 0,02, антифриз 2,25, метилсиликонат натрия - гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-11 0,80-0,90, сульфат бария микронизированный - активный наполнитель 8,0-9,0, аммиак 26%-ный 0,70-0,85, вода питьевая - остальное. Технический результат изобретения заключается в создании новой водно-дисперсионной краски с улучшенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами, в частности лучшей светостойкостью, повышенной влагоустойчивостью. Сопутствующий эффект - снижение пенообразования в процессе изготовления краски, расширение сырьевой базы по пленкообразующей основе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1. Водно-дисперсионная краска, включающая водную эмульсию акриловую сополимерную метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МГМ-5С (50%-ную) или стиролакриловую сополимерную н-бутилакрилата и стирола, эмульсию акриловую сополимерную МБМ-20 или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы - структурирующая добавка, пигменты, тальк тонкомолотый-наполнитель, диспергирующую, консервирующую, антикоррозионную, пеногасящую добавки, аммиак 26%-ный, антифриз и воду питьевую, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в качестве добавок, снижающих влагопоглощение, метилсиликонат натрия - гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-11 и сульфат бария микронизированный при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Эмульсия акриловая сополимерная метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МБС-5С (50%-ная) или эмульсия стиролакриловая сополимерная н-бутилакрилата и стирола - 45 - 47
Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20 - 3,50
или
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - структурирующая добавка - 0,30 - 0,38
Пигменты - 15 - 17
Тальк тонкомолотый-наполнитель - 2,5 - 3,5
Диспергирующая добавка - 0,20
Консервирующая добавка - 0,15
Антикоррозионная добавка - 0,20
Пеногасящая добавка - 0,02
Антифриз - 2,25
Метилсиликонат натрия - гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-11 - 0,80 - 0,90
Сульфат бария микронизированный - активный наполнитель - 8,0 - 9,0
Аммиак 26%-ный - 0,70 - 0,85
Вода питьевая - Остальное
2. Краска по п.1, отличающаяся тем, что массовое соотношение добавки метилсиликоната натрия - гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости ГКЖ-11 к добавке активного наполнителя - сульфата бария микронизированного составляет 1 : 10.