КРАСКА (ЕЕ ВАРИАНТЫ) Российский патент 2004 года по МПК C09D109/08 C09D5/02 

Изобретение относится к области лакокрасочных материалов и может использоваться для приготовления краски на основе синтетического латекса, предназначенной для разнообразного применения, в том числе при отделке фасадов зданий, окраске стен и других поверхностей внутри жилых и нежилых помещений и мест общего пользования, в качестве покрытия для зданий и сооружений химических, нефтехимических и металлургических производств, автомобильных дорог и др.

Известна краска, включающая латекс бутадиенстирольного сополимера, наполнители и воду (SU 352909, 1968). В качестве латекса при этом используется преимущественно латекс СКС 65 ГП. Наполнителями служат белый портландцемент и мел. В состав краски входят также пигменты. Для повышения морозоустойчивости в состав краски введен нитрит натрия.

Эта краска может применяться при низких температурах, она экологически чистая, проста в изготовлении и технологична в применении, однако она имеет недостаточно высокую адгезионную способность, не обладает высокой термостойкостью, имеет недостаточно высокую воздухопроницаемость. Перед окраской необходима подготовка окрашиваемой поверхности. Нанесение краски на предварительно необработанную поверхность не скрывает ее неровности и дефекты.

Из известных красок наиболее близкой к заявленной является краска, включающая связующее, в качестве которого она содержит латекс бутадиенстирольного сополимера, наполнитель в виде крошки, загуститель и воду (SU 2129581, 1999). В этой краске латекс бутадиенстирольного сополимера использован преимущественно марки СКС 65 ГП или СКС 30 ГП. Крошка использована керамическая с размером частиц от 1 до 5 мм, например кирпичного боя или керамзита. В качестве загустителя использован гипан (гидролизованный полиакрилонитрил) или мездровый клей.

Однако эта краска также имеет недостаточно высокие эксплуатационные свойства и относительно высокую себестоимость - она ограничена по цветовой гамме из-за ограниченности керамической крошки по цветам, ее расход при окраске достаточно велик из-за эффекта отскока от окрашиваемой поверхности, она имеет недостаточно высокие противогрибковые свойства и недостаточно низкие показатели старения.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании краски, лишенной недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении эксплуатационных свойств краски (расширении цветовой гаммы, снижении расхода при покраске, повышении противогрибковой устойчивости и снижении старения и др.) с одновременном снижением ее себестоимости.

Это достигается тем, что краска, включающая связующее - латекс бутадиенстирольного сополимера, наполнитель в виде крошки, загуститель и воду, содержит в качестве латекса бутадиенстирольного сополимера латекс марки БС 65, в качестве наполнителя кварцевую крошку с размером частиц от 0,05 до 3 мм, в качестве загустителя декстрин или гидролизованный полиакрилонитрил - гипан и дополнительно гидол при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Латекс бутадиенстирольного сополимера БС 65 18-22

Кварцевая крошка с размером частиц от 0,05 до 3 мм 61-65

Декстрин 2-4

Гидол 0,5-1,0

Вода 12,5-14,3

или

Латекс бутадиенстирольного сополимера БС 65 18-22

Кварцевая крошка с размером частиц от 0,05 до 3 мм 61-65

Гидролизованный полиакрилонитрил–гипан 1,0-2,5

Гидол 0,5-1,0

Вода 11,5-15,5

Указанный выше технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.

Основой состава краски является связующее, в качестве которого используют синтетический латекс бутадиенстирольного сополимера марки БС 65, который при относительной дешевизне обладает высокой стабильностью и совместимостью с веществами композиции, образующими краску. Кроме того, он, как и другие латексы бутадиенстирольного ряда, не горит, не взрывоопасен, не образует токсичных соединений и по степени воздействия на живой организм является малоопасным. Латекс используется в краске в виде водной дисперсии. Увеличение содержания латекса в составе краски сверх 22 мас.% снижает адгезивнцю прочность покрытия, а при уменьшении содержания ниже 18 мас.% не обеспечивается полного обволакивания частиц твердой фазы, что делает краску непригодной к применению. Более высокое содержание латекса целесообразно применять, например, для фасадных красок, а более низкое - для внутренних работ, поскольку в последнем случае нет необходимости в значительном количестве связующего.

В качестве наполнителя в краске использована минеральная крошка (61-65 мас.%) с размером частиц от 0,05 до 3 мм, преимущественно кварцевая. При изготовлении краски может быть использована кварцевая крошка, предварительно окрашенная в различные оттенки, например, из отходов кварцевого производства. Наличие такого наполнителя в сочетании с другими компонентами краски обеспечивает эффект "шагрень" и "скрадывание" неровностей и дефектов окрашиваемой поверхности. Выбранные пределы размеров частиц обусловлены тем, что при их увеличении сверх указанной величины увеличиваются потери при окраске из-за эффекта "отскока" от окрашиваемой поверхности. При уменьшении размеров ниже указанной величины увеличивается расход связующего. Выбранные пределы содержания кварцевой крошки в составе краски обусловлены тем, что их уменьшение ниже нижнего указанного предела недопустимо уменьшит укрывистость краски, а увеличение сверх верхнего указанного предела приведет к эффекту расслаивания композиции и сделает краску непригодной для хранения.

Гидролизованный полиакрилонитрил - гипан (ТУ 6-01-166-89, 1989, г. Дзержинск) в количестве 1,0-2,5 мас.% или декстрин (продукт гидролиза крахмала) в количестве 2-4 мас.% играют роль загустителя, выполняя функции водоудерживающего и стабилизирующего агента, предотвращающего расслоение.

При этом оба компонента имеют одинаковое функциональное назначение и схожи с точки зрения достигаемого технического результата. Декстрин, однако, более эффективен с точки зрения обеспечения стабильности эмульсионных свойств краски и менее чувствителен к качеству используемой для приготовления краски воды. Они оба не относятся к дорогостоящим и дефицитным веществам. Межмолекулярное взаимодействие каждого из этих веществ с латексом на стадии приготовления и хранения краски дает водоудерживающий эффект и поддержание дисперсии в стабильном состоянии. На стадии нанесения краски, т.е. образования красящего покрытия в виде пленки, соединение гипана или декстрина с латексом обеспечивает воздухопроницаемость и одновременно влагонепроницаемость образованной пленки, что в конечном итоге увеличивает эксплуатационный срок сооружений, окрашиваемых краской заявленного состава. При увеличении содержания гипана или декстрина сверх соответствующей указанной величины уменьшается густота состава, что приводит к неравномерности наносимого слоя краски. При уменьшения содержания ниже соответствующей указанной величины начинается расслоение состава краски, отделение воды от латекса.

В заявленной композиции может использоваться разновидность гипана - "реагент К4", который является продуктом неполного гидролиза полиакрилонитрила с едким натром при соотношении компонентов 2,5:1. Такая разновидность несколько более универсальна как загуститель и дополнительно снижает расход краски.

Добавка в композицию гидола (50%-ный водный раствор соединений класса диазолов, например, по ТУ 2499-259-05757593-00), как биоцида, обусловлена необходимостью обеспечения противогрибковых свойств краски и замедления ее старения. Применение биоцида в составе краски стало необходимым из-за использования латекса марки БС 65, который дешевле других аналогичных латексов, но не обеспечивает указанные выше свойства. Среди биоцидов гидол наиболее подходит, поскольку он прозрачен (не изменяет цвет краски) и хорошо совместим с латексом. Заявленные пределы содержания гидола определены экспериментально как наиболее оптимальные.

Наибольший и наименьший пределы содержания воды в краске обусловлены, в частности, необходимостью получения оптимальной вязкости краски и выбраны эмпирическим путем.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретных составов краски (табл.1) и свойств красящих покрытий (табл.2).

Краска готовится следующим образом. При изготовлении жидкой фазы смешиваются латекс, вода и гипан или декстрин в заданном процентном отношении от массы исходного вещества. Затем добавляется гидол. Смешивание производится в технологической емкости механизированным способом, например, с помощью лопастного смесителя. С помощью погружного насоса жидкая фаза закачивается в тару, например металлические бочки. Твердую фазу получают переработкой, например, кварцевого сырья до получения фракций с диаметром от 0,05 до 3 мм. На месте производства работ по окраске жидкую фазу смешивают с твердой в заданном соотношении. Смешивание может производиться, например, в бетонорастворосмесителе, в который вначале заливается жидкая фаза, а затем засыпается сверху твердая фаза. Перемешивание осуществляется до сметанообразного состояния.

Перед нанесением краски дополнительной подготовки окрашиваемой поверхности (штукатурки, шпаклевки, грунтовки, расшивки трещин, шлифовки) не требуется. Краска может наноситься на влажную или разогретую поверхность. Нанесение может осуществляться механизированным способом, например, с помощью крошкомета.

Краска, выполненная в соответствии с изобретением, имеет высокие эксплутационные свойства, более высокие, чем аналогичные краски. Помимо того, что она имеет высокие адгезионную способность покрытия (не менее 5 кг/см²), термостойкость, воздухопроницаемость, практически не требует подготовки поверхности перед окраской, она легко может быть приготовлена разной цветовой гаммы, обладает невысоким расходом при окраске различных поверхностей (около 1,5 кг/м² при толщине слоя 3 мм), имеет высокие противогрибковые свойства и обладает малым старением как при хранении, так и после нанесения на окрашиваемую поверхность. Одновременно с этим ее себестоимость ниже по сравнению с известными аналогичными красками. Общие затраты времени на окрашивание предложенной краской составляют не более 0,04 н.часов/м². Покрытие краской, выполненной в соответствии с изобретением, атмосферостойко, обеспечивает высокую эффективность защиты окрашиваемой поверхности. Он проста в приготовлении, безопасна в экологическом отношении, легко наносится механизированным способом на поверхности из кирпича, бетона, металла, дерева, асбоцемента и других материалов. При окраске она скрадывает неровности и дефекты поверхности как за счет физического выравнивания, так и оптического эффекта. Покрытие, выполненное такой краской, имеет привлекательный вид (эффект "шагрень") и антивандальное свойство.

Изобретение относится к области лакокрасочных материалов и может использоваться для приготовления краски, предназначенной для отделки фасадов зданий, окраске стен и других поверхностей внутри жилых и нежилых помещений и мест общего пользования, в качестве покрытия для зданий и сооружений химических, нефтехимических и металлургических производств, автомобильных дорог и др. Краска включает связующее - латекс бутадиенстирольного сополимера марки БС 65, наполнитель в виде кварцевой крошки с размером частиц от 0,05 до 3 мм, загуститель - декстрин или гипан, воду и дополнительно содержит биоцид – гидол. Такие составы краски обеспечивают повышение эксплутационных свойств и снижение себестоимости.2 с.п.ф-лы, 2 табл.

1. Краска, включающая связующее - латекс бутадиенстирольного сополимера, наполнитель в виде крошки, загуститель и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве латекса бутадиенстирольного сополимера латекс марки БС 65, в качестве наполнителя кварцевую крошку с размером частиц от 0,05 до 3 мм, в качестве загустителя декстрин и дополнительно гидол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Латекс бутадиенстирольного сополимера БС 65 18-22

Кварцевая крошка с размером частиц

от 0,05 до 3 мм 61-65

Декстрин 2-4

Гидол 0,5-1,0

Вода 12,5-14,3

Латекс бутадиенстирольного сополимера БС 65 18-22

Кварцевая крошка с размером частиц

от 0,05 до 3 мм 61-65

Гидролизованный полиакрилонитрил - гипан 1,0-2,5

Гидол 0,5-1,0

Вода 11,5-15,5