СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА АЛКИДНОЙ ОСНОВЕ Российский патент 2005 года по МПК C09D7/04 C09D167/08 

Изобретение относится к способам стабилизации в процессе хранения лакокрасочных материалов на алкидной основе и может быть использовано в производстве алкидных эмалей различного назначения.

В процессах воздушной автоокислительной сушки алкидных красок важное значение для правильного регулирования соотношения между процессами высыхания в поверхностном слое и во всем объеме имеют ускорители окислительной полимеризации - сиккативы, которые представляют собой растворимые в маслах соли некоторых тяжелых металлов и одноосновных органических кислот общей формулы (RCOO)xMe, где в качестве хМе традиционно наиболее широко используют свинец с тех пор, как было замечено, что свинцовые пигменты способствуют высыханию. [1. М.Ф.Сорокин, З.А.Кочнова, Л.Г.Шодэ Химия и технология пленкообразующих веществ. - М.: Химия, 1989 г., с.423].

Наряду с регулированием сушки сиккативы могут ускорять образование поверхностной пленки при хранении лакокрасочных материалов. Образование при хранении поверхностной пленки в таре является одним из принципиальных недостатков лакокрасочных материалов на основе алкидов.

Для борьбы с этим явлением в отдельных красках воздушной автоокислительной сушки применяют пихтовое масло, дипентен, фенольные антиоксиданты, оксимы. [2. Лакокрасочные материалы и покрытия. Теория и практика. Под редакцией Р.Лембурне, СПб.: Химия, 1991 г., с.118].

Некоторые указанные добавки могут вызывать потерю способности краски к высыханию, снижению твердости пленки, поэтому необходимо проверять их влияние как на образование поверхностной пленки, так и на способность к высыханию, а также твердость пленки.

В литературе отсутствуют данные о применении известных добавок для стабилизации лакокрасочных материалов на алкидной основе, их эффективности при совместном использовании с различными сиккативами.

Известен способ стабилизации лакокрасочных материалов на алкидной основе путем введения в них в качестве стабилизирующей добавки 0,8-2,5 % от массы алкидной основы 16-18 мас.% раствора едкого натрия в этилцеллюлозе или 16-18 мас.% раствора в этилцеллюлозе смеси гидроксиламина и едкого натрия при массовом соотношении 0,1:(19-22) [3. АС СССР № 1705325, МПК С 09 D 7/12 - прототип].

Недостатком указанного способа является то, что добавка раствора едкого натрия в этилцеллюлозе стабилизирует эмали и грунтовку от загустевания в процессе хранения за счет снижения кислотного остатка исходного лака, но не стабилизирует от образования поверхностной пленки, добавка 1%-ного раствора гидроксиламина в этилцеллюлозе в недостаточной степени стабилизирует эмаль от образования поверхностной пленки.

В основу изобретения поставлена задача улучшения способа стабилизации лакокрасочных материалов на алкидной основе, обеспечивающего длительную стабилизацию эмалей от образования поверхностной пленки при сохранении длительности высыхания пленки и ее твердости путем подбора сочетания стабилизирующей добавки с сиккативом, их концентрации и соотношения.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе стабилизации лакокрасочных материалов на алкидной основе путем введения сиккатива и стабилизирующей добавки, согласно изобретению в качестве сиккатива используют октоат кобальта -соль кобальта и 2-этилгексановой кислоты, а в качестве стабилизирующей добавки используют добавку на основе оксим циклогексанона "ОксиХим-Стирол" в количестве 0,65-0,7 мас.% при мольном соотношении оксим:сиккатив (4,2-8,6):1.

Предлагаемый способ позволяет увеличить период хранения эмали с 3-4 месяцев до 8-12 месяцев без образования поверхностной пленки при сохранении всех свойств в пределах требований нормативно-технической документации.

Как видно из таблиц 1, 2, 3 в предлагаемом способе (примеры 1-3) в сравнении с прототипом (пример 9) стабильность пленкообразования для эмали ПФ-115 увеличивается с 5 до 12 месяцев. Аналогичные результаты получены и на эмалях марок ПФ-133 (пример 4) и ПФ-266 (пример 5), при уменьшении концентрации оксима до 0,5 мас.% (пример 6) балл защиты от пленкообразования уменьшается до 7, твердость пленки и время высыхания не отвечают ГОСТам 6465 и 896. При увеличении концентрации оксима и соотношения выше установленных пределов (пример 7), эмаль не соответствует требованиям по твердости пленки, времени высыхания.

При использовании свинецсодержащего сиккатива (пример 8) эмаль не соответствует требованиям ГОСТ 6465 по твердости пленки и времени высыхания.

Пример 1.

Состав, основанный на рецептуре эмали ПФ-115, мас.%:

Пентафталевый лак ПФ-06072,30Двуокись титана маркиР-02-22,60Белила цинковые1,70Сольвент0,81"ОксиХим-Стирол"0,68Октоат кобальта1,90Добавка АФ-2к0,01

Кроме известных вышеприведенных ингредиентов состава, в него входит также раствор "ОксиХим-Стирол". Это раствор оксима циклогексанона в ксилоле, разработанный на основе ТУ У24.3-13395997-003-2001.

Добавка АФ-2К - это однородная жидкость от желтого до коричневого цвета - раствор полиметилбутокситриметилсилоксисилоксанов в ксилоле, с массовой долей летучих веществ - 50, 60% и кислотным числом не более 1,6 мг КОН/г. (Каталог "Продукция запорожского производственного объединения "Кремнийполимер"", НИИТЭХИМ, г.Черкассы, 1995).

Состав, основанный на рецептуре эмали ПФ-115, получают следующим образом:

В реактор с мешалкой загружают 60 мас.% от рецептурного количества лака ПФ-060, включают перемешивающее устройство, и загружают рецептурное количество пигментов и наполнителей.

Обороты мешалки увеличивают до 1500 и ведут перемешивание на протяжении 30-40 мин. Далее полученную пасту пропускают через бисерную мельницу, вводят оставшиеся 40 мас.% лака ПФ-060, функциональные добавки, растворитель (при необходимости), сиккатив - октоат кобальта и оксим циклогексанона. Перемешивание ведут при 50-70 об/мин, в течение 1-1,5 часов.

Пример 2. Состав с использованием полуфабриката эмали ПФ-133 и ПФ-266 получают аналогичным способом, используя при этом лак марки ПФ-053.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить стабилизацию лакокрасочных материалов в процессе длительного хранения, обеспечить защиту от образования поверхностной пленки при сохранении основных физико-химических характеристик, например длительности высыхания пленки и ее твердости.

ТАБЛИЦА 1.
РЕЦЕПТУРЫ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА АЛКИДНОЙ ОСНОВЕ№ п/пНаименование компонентовНомера примеров  1234567891Полуфабрикат на основе эмалиПФ-115ПФ-115ПФ-115ПФ-133ПФ-266ПФ-115ПФ-115ПФ-115ПФ 1152Сиккатив - октоат кобальта, мас.%0.850,850,851,71,71,00,85--3Оксим циклогексанон, мас.%0,650,680,70,680,680,50.730,68-4Мольное соотношение: Оксим/сиккатив8,0/18,36/18,6/14,8/14,2/15,24/18,98/18,4/1-5Сиккатив - НФ-1, мас.%------ 78

ТАБЛИЦА 2.
СВОЙСТВА ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ№ п/пНаименование свойств   123456781Время высыхания пленки, час. ГОСТ 1900722232424242726262Балл защиты от пленкообразования *>10>10>10>10>107>10>103Твердость пленки усл.ед. ГОСТ 52330.270,270,260,30,30,210,210,184Вязкость, СПЗ ГОСТ 842080-12080-12080-12060-13070-9080-12080-12080-1205Стабильность к пленкообразованию, н/м, мес.121212121271210* Балл защиты от пленкообразования определяют методом чередования циклов: выдержки композиции в негерметичной таре при 60°С в течение 5 часов, затем при 20+2°С в течение 18 часов. Полный цикл - 1 балл. Стабильность к пленкообразованию определяли по естественному сроку хранения.

ТАБЛИЦА 3.№ п/пОксим, мас.%СО - 1,4, мас.%τ, чН (МЭ-3)Е, циклыПримечания101.0160.292-3Плохо по пленкообразованию, быстро сохнет200.9180.232-3То же + низкая твердость30.20.85200.272-4Малая защита40.40.85240.253-5То же50.50.85Более 240.21Более 10Плохая твердость и время высыхания60.51.022.50.2410Низкая твердость70.51.1220.256-7Малая защита80.681.1220.21Более 10Низкая твердость90.681.0220.22Более 10Низкая твердость100.680.85230.27Более 10Отвечает предъявляемым требованиям110.730.85Более 240.22Более 10Плохо сохнет, нет твердости120.731.0Более 240.22Более 10Плохо сохнет, нет твердости

Изобретение относится к способам стабилизации в процессе хранения лакокрасочных материалов на алкидной основе и может быть использовано в производстве алкидных эмалей различного назначения. Способ стабилизации лакокрасочных материалов на алкидной основе заключается в ведении сиккатива и стабилизирующей добавки. В качестве сиккатива используют октоат кобальта - соль кобальта и 2-этилгексановой кислоты, а в качестве стабилизирующей добавки используют добавку на основе оксим циклогексанона "ОксиХим-Стирол" в количестве 0,65-0,7 мас.% при мольном соотношении оксим:сиккатив (4,2-8,6):1. Способ позволяет обеспечить длительную стабилизацию эмалей от образования поверхностной пленки при сохранении длительности высыхания пленки и ее твердости. 3 табл.

Способ стабилизации лакокрасочных материалов на алкидной основе путем введения сиккатива и стабилизирующей добавки, отличающийся тем, что в качестве сиккатива используют октоат кобальта - соль кобальта и 2-этилгексановой кислоты, а в качестве стабилизирующей добавки используют добавку на основе оксим циклогексанона "ОксиХим-Стирол" в количестве 0,65-0,7 мас.% при мольном соотношении оксим:сиккатив-(4,2÷8,6):1.