ПОЛИМЕРИЗВЕСТКОВАЯ КРАСКА Российский патент 2006 года по МПК C09D131/04 C09D127/24 

Изобретение относится к строительству и строительным материалам, в частности к краскам для декоративных защитных покрытий фасадов зданий, преимущественно по бетону, дереву, кирпичу, асбестцементу.

Известна масляная краска на основе олифы натуральной, пигмента, наполнителя, сиккатива и растворителя.

/см. Краска масляная марки МА-11н ГОСТ 10503-71/.

Основной недостаток ее заключается в большом расходе дефицитного дорогостоящего растительного масла, в большом сроке высыхания и в низкой атмосферостойкости, невозможности нанесения при больших отрицательных температурах и невысокой адгезии при отрицательных температурах.

Из описанных в литературе веществ аналогичного назначения наиболее близким по составу является полимеризвестковая краска, вес.ч:

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия14,050%-ное известковое тесто56,0ГКЖ-10 или ГКЖ-113,0Цветные пигменты7,0Вода20,0

/см. Магистерство строительства СССР. Центральное бюро технической информации. «Опыт применения кремнийорганических веществ в строительстве», М., 1971, стр.27/.

Недостатками краски являются небольшая адгезия при отрицательных температурах, низкая водостойкость, большой срок высыхания при низких положительных температурах, при низких температурах до (-3)-(-5)°С происходит появление высылов /белых пятен/, то есть низкое качество получаемых покрытий.

Задачей решаемой краски является повышение адгезии при положительных и отрицательных температурах, повышение водостойкости.

Это достигается тем, что полимеризвестковая краска, включающая поливинилацетатную пластифицированную эмульсию /дисперсию/, 50%-ное известковое тесто, пигменты, отличается тем, что она содержит дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784 при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия /дисперсия/14-1650%-ное известковое тесто55-65Пигменты0,5-14,5Перхлорвиниловый лак ХВ-7841-7

Для приготовления полимеризвестковой краски применяли поливинилацетатную эмульсию пластифицированную ДФ51/10С ТУ2241-028-00149274-97 ОАО «Калининский завод резиновых изделий» Саратовской области. Поливинилацетатная дисперсия, пластифицированная дибутилфталатом ГОСТ 8728-66.

Перхлорвиниловый лак ХВ-784 ГОСТ 7313-75.

Лак ХВ-784 представляет собой раствор хлорированной поливинилхлоридной смолы в смеси летучих органических растворителей с добавкой пластификатора.

В лаке ХВ-784 применена смола ПСХ-ЛС средней вязкости в виде 10-25% раствора в растворителе Р-4, а также применен пластификатор совол /полихлордифенил/ в количестве 0,3-0,5 мас.ч на 1 мас.ч перхлорвиниловой смолы.

/см. М.Л. Лившиц, Б.И. Пшиялковский. «Лакокрасочные материалы». М.: Химия, 1982, стр.190-191, 211/

Растворитель Р-4 ГОСТ 7827-74 содержит, мас.%:

Бутилацетат12Ацетон26Толуол62

/см. С.А. Дринберг, Э.Ф. Ицко. «Растворители для лакокрасочных материалов». Л.: Химия, 1980, стр.60/

Пигменты: Сурик железный ГОСТ 8135-65,

Окись хрома техническая ГОСТ 9808-65,

Охра сухая ГОСТ 8019-71

Титана двуокись пигментная ГОСТ 9808-65.

Известь строительная ГОСТ 9179-70 Озинского известкового завода Саратовской области Известь 1-го сорта, активностью 90%, комовая.

Была исследована адгезия и водостойкость предлагаемой краски и краски-прототипа.

Для этого были приготовлены 5 составов предлагаемой и один известной краски с различным содержанием компонентов, которые сведены в таблицу 1.1., а физико-механические показатели - в таблицу 1.2., а также приведены примеры.

Таблица 1.1.КомпонентыСодержание компонентов, мас.ч.
БетонПрототип12345Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия (дисперсия) ДФ51/10С12141516181450%-ное известковое тесто525560656756Сурик железный77    Окись хрома  7  7Охра сухая   7  Титана двуокись    7 Перхлорвиниловый лак ХВ-7840,51478 ГКЖ-10     3Вода     20Таблица 1.2.Составы для
покрытия бетонных
поверхностейПоказатели свойствВодостойкостьАдгезия через 3 суток при Т=(МПа)Т=20°СТ=-5°СТ=-10°СТ=-15°СТ=-20°ССостав 12,41,00,40,30,4Без измен.Состав 24,03,02,52,42,4Без измен.Состав 34,23,02,62,52,7Без измен.Состав 44,23,23,02,72,8Без измен.Состав 52,99,40,30,30,25Без измен.Прототип2,40,1ЗамерзаетЦвет белый 80%

Пример 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковое покрытие /краску/ следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная дисперсия ДФ51/10С1250%-ное известковое тесто52Сурик железный7Перхлорвиниловый лак ХВ-7840,5

Предварительно получают 50%-ное известковое тесто путем гашения комковой извести в известегасилках и вылеживание извести в емкостях в течение двух недель.

Далее известковое тесто пропускают через сетку с ячейками 5×5 мм для удаления крупных комков из теста, после чего тесто пропускают через дисковую краскотерку СО-110.

Затем в мешалку выливают дисперсию ДФ51/10С, после вливают в мешалку, где находится дисперсия ДФ51/10С, перхлорвиниловый лак ХВ-784 и пигмент, и все перемешивают в течение 5 минут при скорости оборотов вала мешалки 60 об/мин до получения однородной массы. После в мешалку вливают известковое 50%-ное тесто и все перемешивают в течение 10 минут до получения однородной массы. После чего содержимое мешалки /массу/ пропускают через дисковую краскотерку, получается однородная по цвету и вязкости полимеризвестковая краска, которая наносится на бетонные образцы при Т=20°С на открытом воздухе и при Т=-5°С, Т=-10°С, Т=-15°С, Т=-20°С в холодильной камере ТУ-1000У с помощью кружки-распылителя и оставляют образцы в камере при той же температуре в течении 3 суток, и после проверяют на отрыв на разрывной машине РМ250 при скорости нагружения 25 мм/мин и рассчитывают по формуле

где Р - разрушающая нагрузка,

F - площадь отрыва покрытия.

Прочность сцепления краски определяют испытанием на отрыв 8-10 штампов, наклеенных поверх краски быстротвердеющей мастикой на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной поэтиленнолиамином, цементом, взятыми в соотношении 10:1:3 по массе.

Расстояние между штампом и краями образца должно быть не менее 2 см. Через 24 часа после отверждения мастики краску /покрытие/ прорезают по периметру штампа до основания и не раньше чем через 2 суток определяют прочность сцепления при постоянной скорости изменения усилий в приборе, равной 10 кс/с.

Величина прочности сцепления покрытия принимается по среднему арифметическому из 8-10 отрывов.

Применяемое оборудование.

Разрывная машина РМ250.

Штамп /круглая стальная пластина с гладкой обезжиренной поверхностью, диаметром 20 мм, высотой 10 мм с отверстием, в которое вставляется стальной стержень прибора - 10 штук.

Подложка /20×20 мм/, покрытая краской.

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

приТ=20°С 2,4Т=-5°С 1,0Т=-10°С 0,4Т=-15°С 0,3Т=-20°С 0,4

Водостойкость краски определяют следующим образом.

Подготовка образцов к испытанию.

Испытуемую краску при помощи краскораспылителя наносят в один слой на чистую пластинку из черной жести согласно ОСТ 10086-69 «Методы испытания лакокрасочных материалов и покрытий», М.И.16. «Методы получения пленки на подложке» и сушат сначала в течение 1 часа при температуре 18-22°С, а потом в течение 2 часов, при температуре 65-70°С, потом пластину помещают на 2/3 высоты покрытия в дистиллированную воду и выдерживают в течение 2 часов при температуре 13-22°С. Затем пластину вынимают, вытирают чистой ватой и выдерживают на воздухе в течение 2 часов, после чего производят осмотр внешнего вида и цвета пленки.

Пластина была покрыта полимеризвестковой краской следующего состава: мас.ч.:

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная дисперсия ДФ51/10С1250%-ное известковое тесто52Сурик железный7Перхлорвиниловый лак ХВ-7840,5

Внешний вид и цвет пленки остался без изменений.

Пример 2.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску /покрытие/ следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная дисперсия ДФ51/10С1450%-ное известковое тесто55Сурик железный7Перхлорвиниловый лак ХВ-7841

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 4,2Т=-5°С 3,0Т=-10°С 2,5Т=-15°С 2,4Т=-20°С 2,4

Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.

Пример 3.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная дисперсия ДФ51/10С1550%-ное известковое тесто60Окись хрома7Перхлорвиниловый лак ХВ-7844

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 4,2Т=-5°С 3,0Т=-10°С 2,5Т=-15°С 2,4Т=-20°С 2,7

Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.

Пример 4.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная дисперсия ДФ51/10С1650%-ное известковое тесто65Охра сухая7Перхлорвиниловый лак ХВ-7847

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 4,2Т=-5°С 3,2Т=-10°С 3,0Т=-15°С 2,7Т=-20°С 2,8

Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.

Пример 5.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная дисперсия ДФ51/10С1850%-ное известковое тесто67Титана двуокись7Перхлорвиниловый лак ХВ-7848

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 2,9Т=-5°С 04Т=-10°С 063Т=-15°С 0,3Т=-20°С 0,25

Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.

Пример 6 /Прототип/

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия - 14, 50%-ное известковое тесто - 56, ГКЖ-10 или ГКЖ-11 - 3, цветной пигмент - /окись хрома/ - 7, вода - 20. Вначале пигменты перемешивают в смесителе с водой. Полученную пасту перетирают на дисковой краскотерке /до консистенции не более 20 мкм по микрометру/. В бак-смеситель загружают эмульсию ПВА, ГКЖ, известковое тесто, пигментную пасту и перемешивают в течение 1 часа. Перед выгрузкой проверяют вязкость краски /20-25 сек по вискозиметру ВЗ-4/. Затем краску фильтруют через сито с 900 отверстиями на 1 см².

Испытание осуществляют, как в примере 1.

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 2,4Т=-5°С 0,1Т=-10°С Краска замерзает

Водостойкость: внешний вид и цвет пленки после испытаний при Т=-5°С изменился, цвет пленки белый /80%/.

Протекание адгезионных процессов, протекают при отрицательных температурах, благодаря щелочной среде, образуемой известью, а также улетучиванием легких фракций растворители Р-4, создающих условия структурообразования.

Известь /с высокой дисперсностью/ с ПВА, усиленные полимерным вяжущим /полихлорвиниловой смолой/ предопределяют высокую адгезионную прочность.

Содержание перхлорвинилового лака менее 1 мас.ч. приводит к снижению адгезии при положительных и отрицательных температурах.

Содержание перхлорвинилового лака более 7% мас.ч. приводит к растрескиванию покрытия при отрицательных температурах и к снижению адгезии.

Использование изобретения позволяет увеличить объемы производства краски на существующих мощностях /линиях/ из-за круглогодичного выпуска ее, т.е. увеличить объемы отделочных работ, уменьшить удельные капитальные вложения при хранении и перевозке.

Изобретение относится к строительству и строительным материалам, в частности к краскам для декоративно-защитных покрытий фасадов зданий, преимущественно по бетону, дереву, кирпичу и асбестцементу. Краска содержит 50%-ную поливинилацетатную пластифицированную дисперсию, 50%-ное известковое тесто, пигменты и дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784. Технический результат - повышение адгезии при положительных и отрицательных температурах, повышение водостойкости. 2 табл.

Полимеризвестковая краска, включающая поливинилацетатную пластифицированную 50%-ную дисперсию, 50%-ное известковое тесто, пигменты, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784 при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Поливинилацетатная пластифицированная  50%-ная дисперсия14-1650%-ное известковое тесто55-65Пигменты0,5-15,5Перхлорвиниловый лак ХВ-7841-7