ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2000 года по МПК C04B28/24 C04B111/20 

Изобретение относится к составам на основе силикатов щелочных металлов для нанесения покрытий, предназначенных для окрашивания, например, кирпичных, бетонных и оштукатуренных наружных и внутренних поверхностей, защите древесины от возгорания.

Известны силикатные краски, включающие калиевое жидкое стекло, мел, тальк, цинковые белила и пигменты (Краски силикатные. ГОСТ 18958-73).

Недостатками данных силикатных красок являются невысокая укрывистость, а также быстрое загустевание краски при смешении сухой пигментной части и калиевого жидкого стекла.

Известна силикатная краска, включающая, мас.%: калиевое жидкое стекло 50 - 60, мел 16 - 25, тонкоизмельченный песок 2 - 20, тальк 6 - 8, цинковые белила (оксид цинка) 3 - 4 и пигменты до 16 (Климанова Е.А. и др. Силикатные краски. - М., Стройиздат, 1968, с. 28, состав "в", с. 33 - 36) - прототип.

Такие композиции имеют более однородную структуру и лучшую укрывистость покрытия. Однако ввиду наличия мела, способствующего отверждению, срок хранения краски невелик. Поэтому сухую пигментную часть и жидкое стекло поставляют в разных упаковках и смешивают перед применением.

Патентуемое изобретение направлено на получение защитного покрытия с высокими эксплуатационными свойствами.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в повышении живучести и срока хранения композиции при обеспечении высоких значений укрывистости, прочности сцепления, водостойкости, требуемой вязкости.

Для обеспечения этого защитное покрытие, включающее жидкое стекло, кварцсодержащий компонент, тальк и оксид цинка, содержит в качестве жидкого стекла калиево-натриевое жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Калиево-натриевое жидкое стекло - 45 - 60
Кварцсодержащий компонент - 20 - 30
Тальк - 5 - 15
Оксид цинка - 5 - 15
Отсутствие мела в патентуемой композиции предотвращает ее отверждение при затворении твердых компонентов калиево-натриевым жидким стеклом, что повышает ее живучесть и срок хранения.

Введение калиево-натриевого жидкого стекла в указанных количествах, с одной стороны, позволяет достигнуть высокой водостойкости, а, с другой стороны, влияет на получение требуемой вязкости и текучести состава. Присутствие комбинированного жидкого стекла определяет оптимальную стеклоемкость при высоких укрывистости и водостойкости покрытия. В соответствии с изобретением предпочтительно использовать калиево-натриевое жидкое стекло с соотношением оксида калия и оксида натрия в пределах 2,5 - 3,5.

Повышенное содержание в составе кварцсодержащего компонента способствует увеличению прочности сцепления и обеспечению высокой водостойкости покрытия.

При содержании упомянутого компонента в композиции менее 20 мас.% указанные показатели заметно снижаются. При содержании этого компонента более 30 мас.% ухудшается укрывистость покрытия.

Содержание талька в композиции в приведенных пределах способствует повышению пластичности и однородности структуры покрытия. При его содержании менее 5 мас. % снижается укрывистость и ухудшается внешний вид покрытия. При содержании талька более 15 мас.% возможно появление трещин на покрытии и его удорожание.

Присутствие оксида цинка в заявленных пределах влияет на формирование структуры покрытия, на обеспечение его высоких физико-химических и эксплуатационных свойств, а также увеличивает седиментационную устойчивость композиции. При содержании оксида цинка в составе более 15 мас.% неоправданно возрастает стоимость покрытия.

Для получения высоких защитных свойств покрытия и их стабилизации следует использовать тонкомолотый кварцсодержащий компонент и тонкодисперсный тальк - микротальк.

В качестве кварцсодержащего компонента могут использоваться тонкомолотые материалы: кварцевый порошок, кварцит, бой оконного стекла, зола-унос ТЭЦ и другие с содержанием оксида кремния более 75 мас.%.

Патентуемое изобретение поясняется примерами.

Для изготовления защитных покрытий согласно изобретению и прототипу использовали следующие материалы:
- калиево-натриевое жидкое стекло с содержанием компонентов, мас.%: оксид калия 21,5 - 24,7, оксид натрия 7,0 - 8,5, оксид кремния 66 - 69 (на сухое вещество) плотностью 1,4 г/см³, силикатным модулем 2,8 - 3,2;
- тонкомолотый кварцевый порошок с содержанием оксида кремния более 99 мас.%, дисперсностью не менее 30 мкм;
- микротальк лакокрасочный по ГОСТ 19284-79;
- оксид цинка (марка "ч") по ГОСТ 10262-62;
- калиевое жидкое стекло по ОСТ 21-3-74;
- мел технический по ГОСТ 12085-66;
- пигмент - сурик железный по ГОСТ 8135-62.

Составы защитных покрытий приведены в табл. 1.

Покрытия получают путем предварительного смешения твердых сухих компонентов: тонкомолотого кварцевого порошка, микроталька и оксида цинка. Затем приготовляют связующий раствор добавлением воды в калиево-натриевое жидкое стекло до получения его плотности 1,3 г/см³. Связующим раствором затворяют сухую смесь и перемешивают компоненты до получения однородной массы необходимой консистенции.

Для регулирования цветовой гаммы защитного покрытия в него могут вводиться красящие добавки. Предпочтительно эти добавки полдавать в сухие смеси перед затворением связующими растворами.

Приготовление композиции по прототипу выполняли аналогично описанному. Связующим раствором из калиевого жидкого стекла затворяли сухую смесь кварцевого порошка, микроталька, оксида цинка и сурика железного.

Покрытие наносят на кирпичную, бетонную или другую поверхность пневматическим распылителем, валиком или кистью.

Сушка покрытия производится естественным путем или путем конвективного нагрева. Возможно химическое отверждение защитного покрытия. Покрытие является быстросохнущим.

Свойства защитного покрытия приведены в табл. 2.

Определение укрывистости покрытия производили в соответствии с ГОСТ 8784-75. Вязкость определяли по вискозиметру ВЗ-4. Оценку срока хранения выполняли путем контроля вязкости готовой к употреблению композиции, хранившейся в герметично закрытой упаковке, через определенные периоды времени. Прочность сцепления покрытия определяли методом сдвига, при этом две пластины после нанесения покрытия прижимали окрашенными сторонами, выдерживали в течение 7 суток, а затем образцы нагружали в испытательной машине до их разрушения и рассчитывали прочность сцепления.

Оценку водостойкости покрытия производили по результатам выдержки образцов покрытий в воде при нормальных условиях (20^oC). Качество покрытия определяли визуально с интервалами в 7 суток. После выдержки в течение 3-х месяцев сплошность покрытия не нарушена, цвет не изменился.

Как видно из таблицы 2, готовая к применению патентуемая композиция имеет во много раз больший срок хранения, чем прототип, при обеспечении высоких значений других показателей. Патентуемая композиция, полностью готовая к употреблению, поставляется в одной упаковке.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением формируется покрытие с заданными защитными свойствами при обеспечении высокой степени дисперсности композиции и устойчивости к коагуляции частиц при длительном хранении.

Покрытие относится к составам для нанесения защитных покрытий на кирпичные, бетонные и другие поверхности. Защитное покрытие включает, мас.%: калиево-натриевое жидкое стекло 45-60; кварцсодержащий компонент 20-30; тальк 5-15 и оксид цинка 5-15. Техническим результатом является обеспечение значительного срока хранения готовой к использованию композиции при сохранении высоких значений других показателей. 2 табл.

Защитное покрытие, включающее жидкое стекло, кварцсодержащий компонент, тальк и оксид цинка, отличающееся тем, что оно содержит в качестве жидкого стекла калиево-натриевое жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Калиево-натриевое жидкое стекло - 45 - 60
Кварцсодержащий компонент - 20 - 30
Тальк - 5 - 15
Оксид цинка - 5 - 15