КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ТЕРМОСТОЙКОГО АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2002 года по МПК C09D183/04 C09D5/08 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано в автомобилестроении, на объектах Газпрома для защиты паропроводов с перегретым паром, металлических поверхностей, подвергающихся в процессе монтажа и эксплуатации воздействию повышенных температур в условиях высокой коррозионной агрессивности среды.

Известно, что кремнийорганическим покрытиям на основе полиметилфенилсилоксанов присуща повышенная хрупкость покрытий, слабая адгезия, повышенная температура сушки. Для устранения этих недостатков в композицию вводятся модификаторы - полиакрилаты, эфиры целлюлозы, алкидные смолы.

Известен состав на основе полиметилфенилсилоксановой смолы, модифицированной пентафталиевым лаком (лак КО-075, содержащий алюминиевую пудру, сажу, оксид железа), позволяющий получать однородные покрытия, работающие в условиях постоянного нагрева (А.с. СССР 169614, МПК С 09 D 183/06 опубл. 1991).

Известна термостойкая эмаль КО-814, содержащая полифенилсилоксановую смолу, полибутилметакрилат, алюминиевую пудру и органический растворитель (М. Л. Лившиц, Б.И. Пшиялковский "Лакокрасочные материалы". М.: Химия, 1982, с. 132). Покрытия на основе этой эмали обладают хорошими защитными свойствами, имеют удовлетворительную адгезию к металлическим поверхностям с различной подготовкой поверхности, выдерживают облив минеральными маслами, имеют высокую термостойкость до 400^oС (длительно) и до 500^oС (кратковременно), но обладают малой химической стойкостью и ограниченной стойкостью к обливу бензином, керосином, синтетическими маслами. Кроме того, недостатком этой эмали также является то, что ее выпускают в виде двух компонентов: лака - основы и алюминиевой пудры, смешиваемых непосредственно перед применением, что создает неудобство при эксплуатации.

Известна термостойкая краска "Цезарь 001", которая представляет собой суспензию алюминиевой пудры и целевых добавок в полифенилсилоксановой бутанолизированной смоле прямого синтеза и дополнительно содержит сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой (ТУ 2312-001-12110159-95 Краска "Цезарь-001"). Краска имеет следующие показатели качества: стойкость к попеременному воздействию нагрева до 500^oС и воды при температуре (20±2)^oС не менее 10 циклов; обладает хорошими диэлектрическими свойствами - удельное объемное электрическое сопротивление не менее 1•10⁸ Ом.см; и хорошими физико-техническими характеристиками- прочность пленки при ударе 50 см, адгезия покрытия 1 балл.

Однако пленка краски недостаточно термостойка при длительном (более 5 ч) воздействии высоких температур, имеет невысокую стойкость к воздействию 3%-ного раствора NaCl (24 ч), ограниченную стойкость к статическому воздействию воды (48 часов). Требования же потребителей: стойкость к солевому туману более 96 ч и влагостойкость не менее 100 ч.

Наиболее близкой по составу и свойствам к предлагаемому изобретению является композиция для термостойкого покрытия, представляющая собой суспензию алюминиевой пудры и наполнителей в кремнеорганическом пленкообразующем и содержащая в качестве пленкообразующего полифенилсилоксановую смолу, модифицированную акрилатным сополимером, в качестве наполнителя аэросил или микротальк, реологическую добавку, в качестве которой используются соединения типа монтморилонита или бентонит или тиксогель VN и органический растворитель (патент РФ 2137793, МПК С 09 D 183/06, опубл. 1999). Композиция дает покрытия, обладающие хорошими защитными свойствами и адгезией к металлу, однако пленка имеет недостаточную термостойкость, стойкость к воздействию, солевого тумана (96 ч), к статическому воздействию воды (24 ч), к воздействию минерального масла, бензина (24 ч).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение термостойкости покрытия на основе композиции и его стойкости к воздействию агрессивных сред, а также расширение сырьевой базы для приготовления композиции.

Указанная задача решается тем, что композиция, содержащая полифенилсилоксановую смолу, модифицированную акрилатным сополимером, наполнитель, реологическую добавку, пигмент термостойкий и растворитель, в качестве наполнителя содержит молотую слюду с размером частиц не более 160 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полифенилсилоксановая смола - 25-35
Акрилатный сополимер - 4,0-8,0
Пигмент термостойкий - 10-20
Наполнитель - 3,5-6,0
Реологическая добавка - 0,5-3,0
Органический растворитель - Остальное
Причем молотую слюду можно использовать в смеси, содержащей до 50% порошка железокремниевого или микроталька. Кроме того, для получения композиций разных цветов без снижения качественных характеристик покрытия, получаемого на ее основе, в качестве пигмента, кроме алюминиевой пудры, используют различные термостойкие пигменты, например, Пигмент черный (ТУ 6-10-1788-80) или Пигмент жаростойкий (ТУ 2364-017-003303835-96), или Пигмент голубой ( 10446 Blu) или Пигмент зеленый ( 1084 Green) фирмы Cerdes Соrр. (США).

В качестве реологической добавки используют бентон-34 ф.Rheox или другие неорганические вещества, содержащие монтморилонит (бентонитовые глины), аэросил, добавки на основе оксида кремния, например Cab-o-sil, фирмы Kabom (Германия). В качестве растворителя используют ксилол (ГОСТ 9410-78, ГОСТ 9949-76), сольвент (ГОСТ 10214-78), ацетон (ГОСТ 2768-84), бутиацетат (ГОСТ 8981-78). В качестве полифенилсилоксановой смолы используют 60%-ный раствор полифенилсилоксана в ксилоле или толуоле по ТУ 6-02-1-581-88. В качестве акрилатного сополимера используют полибутилметакрилат (сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты) формулы: [-СН₂-С(СН₃)СООС₄Н₉)-]_n по ТУ 6-01 -958-89 и др.

Приготовление композиции включает следующие операции при следующих режимах: в раствор полифенилсилоксановой смолы вводят акрилатный сополимер, растворенный вместе с реологической добавкой в смеси растворителей - ацетон: бутилацетат: ксилол при следующем соотношении 10,5:10,5:79 соответственно, смесь перемешивают в течение 1 ч при температуре не выше 50^oС, затем вводят пигмент, наполнитель и перемешивают в диссольвере в течение 1 ч при температуре не выше 40^oС, затем пропускают через виброкавитационную мельницу, откуда проба готовой композиции передается на проверку ее кондиционности и на расфасовку.

Для проведения испытаний композицию наносили на металлическую подложку с помощью пневматического краскораспылителя и сушили при комнатной температуре и при 130±2^oС.

Варианты предложенной композиции приведены в таблице 1, а результаты испытания покрытий на их основе приведены в таблице 2. Как видно из таблицы 2, покрытия холодного отверждения на основе предложенной композиции обладают в сравнении с прототипом лучшими физико-механическими характеристиками, в частности по термостойкости и водо-, бензо-, масло-, и солестойкости.

Предлагаемая композиция может найти применение как в быту (окраска печных систем, крыш, металлических дверей), так и в промышленности (для защитной окраски двигателей и выхлопных систем автомобилей и тракторов, для окраски оборудования и трубопроводов в нефте-, газовой промышленности, дымовых труб и печей для сжигания отходов, для гидроизоляции строительных конструкций из бетона).

Описывается композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановую смолу, акриловый сополимер, термостойкий пигмент, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, заключающаяся в том, что в качестве наполнителя композиция содержит молотую слюду с размером частиц не более 160 мкм или молотую слюду в смеси с порошком железокремниевым или микротальком. Техническим результатом является то, что покрытия на основе предложенной композиции обладают высокой термостойкостью (450-600^oС) и повышенной стойкостью к коррозионно-агрессивным средам (вода, бензин, масло, соль). 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановую смолу, акриловый сополимер, термостойкий пигмент, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя содержит молотую слюду с размером частиц не более 160 мкм или молотую слюду в смеси с порошком железокремниевым или микротальком при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полифенилсилоксановая смола - 25 - 35
Акриловый сополимер - 4,0 - 8,0
Пигмент термостойкий - 10 - 30
Наполнитель - 3,5 - 6,0
Реологическая добавка - 0,5 - 3,0
Органический растворитель - Остальное
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что наполнитель может содержать до 50% порошка железокремниевого или микроталька. 3. Композиция по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве пигмента термостойкого может содержать алюминиевую пудру или жаростойкие пигменты различных цветов.