КРАСКА (ЕЕ ВАРИАНТЫ) Российский патент 2004 года по МПК C09D5/02 C09D125/08 

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, мостов 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 адгезивную 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 виде латекса бутадиенстирольного сополимера, преимущественно марки СКС 65 ГП или СКС 30 ГП, наполнитель в виде крошки, загуститель и воду (SU 2129581, 1999). В этой краске 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 имеет недостаточно широкие эксплуатационные возможности и недостаточно высокое качество, она имеет недостаточно высокие гидрофобные свойства (что не позволяет эффективно использовать ее при окрашивании поверхностей, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности), она изменяет цвет - желтеет со временем (на светлых тонах дает желтизну уже через 5-6 месяцев) из-за наличия бутадиена в составе композиции, ограничена по цветовой гамме из-за ограниченности керамической крошки по цветам, ее расход при окраске достаточно велик вследствие 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 расширении эксплуатационных возможностей краски и повышении ее качества.

Это достигается тем, что краска, включающая связующее в виде латекса, наполнитель в виде крошки, загуститель и воду, в качестве связующего содержит латекс стирол-акриловый, в качестве наполнителя - кварцевую крошку с размером частиц от 0,05 до 3 мм, а в качестве загустителя - декстрин или гидролизованный полиакрилонитрил - гипан, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Латекс стирол-акриловый 17-23

Указанная кварцевая крошка 56-68

Декстрин 2,5-4,0

Вода 17,0-18,5

или

Латекс стирол-акриловый 17-23

Указанная кварцевая крошка 56-68

Гидролизованный полиакрилонитрил – гипан 1,5-3,0

Вода 12,5-18,0

Указанный выше технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.

Основой состава краски является связующее, в качестве которого используют синтетический стирол-акриловый латекс (например, торговой марки А 10). Этот латекс обладает высокими гидрофобными свойствами (значительно лучше "держит" воду по сравнению, например, с латексами бутадиенстирольного ряда). Это позволяет, в частности, применять краску для окрашивания поверхностей во влажных помещениях, мостов. Краска на основе такого латекса со временем не расслаивается и не отваливается от окрашенных поверхностей. Кроме того, такой латекс обладает повышенной стабильностью и совместимостью с веществами композиции, образующими краску. Он 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 23 мас.% снижает адгезивную прочность покрытия, а при уменьшении содержания ниже 17 мас.% не обеспечивается полного обволакивания частиц твердой фазы, что делает краску не пригодной 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.

Указанное количество латекса относится к его водной дисперсии. Количество сухого вещества в применяемом латексе составляет 50%.

В качестве наполнителя в краске использована кварцевая крошка (56-68 мас.%) с размером частиц от 0,05 до 3 мм. При изготовлении краски может быть использован широкий класс минеральных крошек, например окрашенная в различные оттенки кварцевая, крошка на основе природного щебня и др. Однако кварцевая крошка более предпочтительна, поскольку ее частицы более устойчивы к окислению. 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 наполнителя 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 не пригодной для хранения.

Гидролизованный полиакрилонитрил - гипан - в количестве 1,5-3,0 мас.% или декстрин (продукт гидролиза крахмала) в количестве 2,5-4,0 мас.% играют роль загустителя, выполняя функции водоудерживающего и стабилизирующего агента, предотвращающего расслоение.

При этом оба компонента имеют одинаковое функциональное назначение и схожи по достигаемому техническому результату. 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 уменьшении содержания ниже соответствующей указанной величины может начаться расслоение композиции, 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 снижает расход краски.

В состав краски нет необходимости вводить биоциды для обеспечения противогрибковых свойств, поскольку технология приготовления стирол-акрилового латекса предусматривает введение соответствующих веществ в сам латекс.

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

Изобретение иллюстрируется приведенными в табл.1 примерами составов краски, а в табл.2 - свойств красящих покрытий.

Краска готовится следующим образом. При изготовлении жидкой фазы смешиваются латекс, вода и гипан или декстрин в заданном процентном отношении от массы исходного вещества.

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 минерального, преимущественно кварцевого, сырья до получения фракций размером 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 широкие эксплутационные возможности и высокое качество, более высокое, чем известные аналогичные краски. Она не изменяет своих свойств и не отваливается от окрашенных поверхностей, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности. Ее цвет со временем не изменяется. Помимо того, что она имеет повышенную адгезивную 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, имеет высокие противогрибковые свойства и обладает малым старением как при хранении, так и после нанесения на окрашиваемую поверхность. Покрытие краской, выполненной в соответствии с изобретением, исключительно атмосферостойко, обеспечивает высокую эффективность защиты окрашиваемой поверхности. Она 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. Описываются краски, включающие связующее в виде латекса, наполнитель в виде крошки, загуститель и воду, причем в качестве связующего они содержат латекс стирол-акриловый, в качестве наполнителя – кварцевую крошку с размером частиц от 0,05 до 3 мм, а в качестве загустителя – декстрин или гидролизованный полиакрилонитрил – гипан. Предложенные краски обладают повышенными эксплуатационными свойствами: светостойкостью 6-7 баллов, адгезией покрытия 5-5,4 кг/см, влагостойкостью 0,10-0,12 м³/см² и высокой термостойкостью. 2 н.п.ф-лы, 2 табл.

1. Краска, включающая связующее в виде латекса, наполнитель в виде крошки, загуститель и воду, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит латекс стирол-акриловый, в качестве наполнителя – кварцевую крошку с размером частиц от 0,05 до 3 мм, а в качестве загустителя - декстрин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Латекс стирол-акриловый 17-23

Указанная кварцевая крошка 56-68

Декстрин 2,5-4,0

Вода 17,0-18,5

Латекс стирол-акриловый 17-23

Указанная кварцевая крошка 56-68

Гидролизованный полиакрилонитрил - гипан 1,5-3,0

Вода 12,5-18,0