ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КРАСКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2006 года по МПК C09D5/02 C09D133/00 C09D133/04 

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по пористым строительным материалам (кирпич, бетон, цементная, цементно-известковая штукатурка, древесно-волокнистая плита), по дереву, загрунтованной поверхности металла, старым покрытиям и другим пористым строительным материалам, для окраски стволов деревьев и других материалов, склонных к растрескиванию.

Известна водно-дисперсионная краска (RU 2188217 С2, 2003), включающая (в мас. %) следующие компоненты:

Дисперсия сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты55-70Каолин5,8-10,8Тальк5,6-10,2Двуокись титана6,0-9,6Кремнезоль3,2-5,0Пигменты0,1-2,6Эмульгатор - полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов0,7-1,0Трансформаторное масло0,5-1,0Загуститель0,5-1,5Уайт-спирит0,5-0,7Консервант0,2-0,3 Остальное доВода100%

Указанная композиция предназначена для внутренних и наружных покрытий металлических поверхностей, подвергающихся обработке давлением, например изгибу, гофрированию, выдавливанию. Особенность краски состоит в том, что она содержит в своем составе кремнезоль (ТУ 2145-002-13002576-94), который при рекомендуемом составе компонентов позволяет придать покрытию повышенную прочность на изгиб, а также стойкость к истиранию, царапанью и коррозии. Использование дисперсии акрилового сополимера метакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты обеспечивает высокую водостойкость покрытия и незначительное изменение свойств покрытия при увлажнении, а также стойкость к сильному механическому воздействию по отношению к другим латексам. Недостатком является недостаточно высокое значение деформации (250%), что в некоторых случаях не может обеспечить целостность покрытия.

Известна другая водно-дисперсионная краска (RU 2069223 С1, 1996), которая содержит в своем составе, мас.%:

Дисперсия сополимера метакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты25-35Наполнитель (мел)30-35Пигмент (двуокись титана)5-10Фунгицид0,2-0,4Эмульгатор, пеногаситель0,1-0,2Диспергатор1,0-1,5Загуститель (гидроксиметилцеллюлоза)0,3-0,6Аммиак0,1-0,3Уайт-спирит1,2-3,0Бура0,005-0,01ВодаДо 100%

Указанная композиция предназначена для внутренних и наружных покрытий из бетона, асбестоцемента, штукатурки, однако указанный состав не обеспечивает прочностных качеств покрытия, позволяющих деформировать основание.

Известна также водоразбавляемая композиция (RU 2083615 С1, 1997) для получения покрытий, стойких к истиранию (антифрикционных), включающая следующие компоненты, мас. %:

60-70% раствор в этиленгликоле и  бутаноле частично нейтрализованного  эпоксиаминокаучукового аддукта и  модифицированного меламиноформальдегидной смолой20-2550-60% водная суспензия политетрафторэтилена5-8Уксусная кислота0,05-0,2Нигрозин0,4-0,8Диацетоновый спирт4-6ВодаОстальное

Композиция предназначена для защиты элементов изделий, подвергающихся воздействию внешних климатических факторов в процессе хранения и эксплуатации, а также повышенной коррозионной стойкостью покрытия к воздействию морского тумана при сохранении антифрикционных свойств.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является известная "Водно-дисперсионная композиция" (RU 2208026, 2003), которая включает пленкообразователь, пигмент - диоксид титана, наполнитель карбонатный, загуститель, эмульгатор, биоцидную добавку, диспергатор - полифосфат натрия, воду, коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол моноизобутират "Тексанол" и/или бутилдигликоль, структурирующую добавку - "Аэросил А-300" или аморфный силикагель, антивспенивающую добавку - смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом в минеральном масле - "Фоамекс КЗ" или трибутилфосфат, антифриз - этиленгликоль или пропиленгликоль, при этом в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот - "Лакропол 101" или непластифицированную полимерную акриловую дисперсию «Финндисп А-10», в качестве загустителя композиция содержит ассоциативный загуститель - сополимер (мет)акриловых мономеров - "Акрэмос 401" или "Акрэмос 402", или водные дисперсии акрилового сополимера с гидрофобными функциональными группами - "Полифоб TR-117" или "Реолат", в качестве биоцидной добавки содержит фторид натрия или раствор производных изотиазолона 1,2,3-гидрокси-5,9,11-триоксадодекана, 1,3-бис (гидроксиметил) - мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана - "Парметол А-26", в качестве диспергатора содержит также и поликислотный диспергатор "Оротан", при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пигмент14,0-23,7Наполнитель3,8-10,0Эмульгатор0,05-0,2Диспергатор0,7-1,0Коалесцент2,7-6,5Структурирующая добавка0,15-0,3Пеногаситель0,5-1,0Антифриз2,0-5,5Пленкообразующее - сополимер эфиров  акриловой и метакриловой кислот  Лакропол 101 или непластифицированную  акриловую дисперсию Финндисп55-60Ассоциативный загуститель0,3-0,8Биоцидная добавка0,1-0,2

Композиция предназначена для окраски дверных и оконных блоков, полов, стен и строительных конструкций (бетон, дерево), ПВХ композиций по ранее окрашенным поверхностям, а также предварительно загрунтованных металлических поверхностей. Особенностью является возможность введения полиэтиленового воска, что приводит к повышенной износостойкости покрытия, стойкости к царапанью и улучшение декоративных свойств.

Недостатком данной композиции является невысокая эластичность и как следствие невозможность сохранения бездефектного покрытия при сильной деформации подложки, использование акрилатного загустителя в композиции может сказаться на стойкости покрытия к воздействию окружающей среды.

Технической задачей заявленного изобретения является создание водно-дисперсионной краски, обладающей хорошими реологическими и потребительскими свойствами, образующей высокоэластичное покрытие, стойкостью к истиранию, упрощение состава.

Поставленная техническая задача достигается тем, что водно-дисперсионная краска для получения высокоэластичного покрытия, включающая акриловое пленкообразующее в виде водной дисперсии сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, карбонатный наполнитель, пигмент - двуокись титана, загуститель, пеногаситель (антивспенивающая добавка), диспергатор, биоцидную добавку и воду, содержит в качестве акрилового пленкообразующего водную пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 на основе сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, в качестве загустителя полимерный ассоциативный загуститель Аквафлов НЛС на основе гидрофобизированного полиэфира полиацеталя, в качестве диспергатора триполифосфат натрия и добавку Агалол РА 40 - аммонийная соль поликарбоксильного полимера, в качестве пеногасителя добавку БИК-037 представляющая собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона, в качестве биоцидной добавки содержит антисептическую добавку неомид 220 на основе йодопроизводных соединений (действующее вещество - 3-йодо-2-пропинил-бутилкарбамат) и дополнительно содержит добавку для розлива - реологическую добавку БИК - 380 на основе акрилового полимера, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водная пластифицированная акриловая дисперсия

Финндисп А-600035,0-40,0Карбонатный наполнитель15,0-25,0Двуокись титана15,0-20,0Вышеуказанный загуститель0,5-1,0

диспергатор:

Триполифосфат натрия0,1-0,3Добавка Агапол РА 400,1-0,3Вышеуказанный пеногаситель0,1-0,3Вышеуказанный антисептик0,5-1,0Вышеуказанная добавка для розлива0,2-0,3ВодаОстальное до 100%

Итак, в качестве акрилового пленкообразующего композиция по изобретению (водно-дисперсионная краска) содержит водную (например 50%-ную) пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 («Finndisp A-6000» фирмы «Форсит») на основе сополимера Н-бутилакрилата и стирола.

В качестве пигмента краска по изобретению содержит двуокись титана отечественных марок и импортных, например марки «Кронос» («Kronos»).

В качестве карбонатного наполнителя краска содержит, например тонкодисперсный мел марки «Омиакарб», тонкомолотый мрамор природный и другие из карбонатсодержащих пород.

В качестве диспергатора краска содержит триполифосфат натрия и добавку «Агапол PA 40» (фирма «Агаким») на основе аммонийной соли поликарбоксильного полимера. В качестве загустителей краска содержит полимерный диспергатор ассоциативный «Аквафлов НЛС-200» («Аквафлов NLS-200»), или Аквафлов НЛС-400, или Аквафлов НЛС-210, представляющий собой водный раствор гидрофобизированных полиэфиров полиацеталя.

В качестве антисептической (биоцидной) добавки краска содержит добавку неомид 220 на основе йодсодержащих (йодопроизводных) соединений (действующее вещество 3-йодо-2-пропинил-бутилкарбамат) для уменьшения воздействия биогенных факторов.

В качестве пеногасителя (антивспенивающей добавки) краска содержит добавку БИК-037, представляющая собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона (полиметилсилоксана). В качестве добавки, улучшающей розлив краска содержит реологическую добавку БИК-380 на основе акрилового полимера.

Краску по изобретению готовят путем перемешивания и последующего диспергирования компонентов в диссольвере. При этом сначала загружают последовательно воду, диспергаторы, пеногаситель, добавку для розлива, загуститель, наполнитель, пигмент, далее смесь диспергируют и при работающей мешалке вводят акриловый латекс (водную акриловую дисперсию).

В таблице представлены конкретные примеры краски по изобретению и основные ее потребительские свойства.

Как следует из приведенных данных водно-дисперсионная краска по изобретению имеет хорошие потребительские свойства: стабильна при хранении, образует однородные, укрывистые покрытия с высокими эластическими свойствами, способствующие высокой стойкости к истиранию, долговечности.

Составы водно-дисперсионной краски по изобретению, ее свойства и свойства покрытий на ее основе.

Таблица№ п/пНаименование компонентов; свойстваСодержание компонентов по примерам, мас.%12345к6к7к8*1Водная пластифицированная акриловая дисперсия Финндисп А-6000 (Финндисп А-10)*40,040,040,035,040,050,030,055-602Карбонатный наполнитель - мелкодисперсный мел24,124,424,415,029,114,434,43,8-10,03Двуокись титана20,020,020,015,015,020,020,014-23 
 
 
4Полиэфирный ассоциативный загуститель:- Аквафлов НЛС-200--0,51,0-0,50,5-- Аквафлов НЛС-4000,8-------- Аквафлов НЛС-210-0,5------5Пеногаситель - добавка БИК-0370,20,20,20,10,20,20,2-6Антисептическая добавка Неомид 2201,01,01,00,51,01,01,0- 
 
 
7ДиспергаторыСодержание компонентов по примерам, мас.%12345к6к7к8триполифосфат натрия0,30,30,30,10,30,30,30,7-1добавка Агапол РА 400,30,30,30,10,30,30,3 8Добавка для розлива БИК-3800,30,30,30,20,30,30,3-9Вода13,013,013,033,013,013,013,0-10Загуститель Полифоб TR-117**----0,8--0,3-0,8

11Антифриз (этиленгликоль)00000002,0-5,512Структурирующая добавка(аэросил)00000000,15-0,313Эмульгатор00000000,05-0,214Коалесцент (тексанол)00000002,7-6,511Вязкость, с по В3-4251725201535171412Стабильность при хранениихор.,хор.,хор.,хор.,плох.,хор.,хор.,хор.,13Внешний вид покрытияровное, однородное, укрывистоеровное, однородное, укрывистоеровное, однородное, укрывистоеровное, однородное, укрывистоеплохая, плохо укрываетмелкоенеоднородноеровное, однородное, укрывистое14Эластичность, %5005005005005006003005-10* - прототип
** - в примере 5 к (контрольном) в качестве загустителя использован известный загуститель, используемый в наиболее близком аналоге (прототипе); примеры 5к-7к контрольные, показывающие влияние соотношений на конечные свойства; пример 8 относится к прототипу.

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для наружной и внутренней окраски. Описывается водно-дисперсионная краска для получения высокоэластичного покрытия, включающая в качестве акрилового пленкообразующего водную пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 на основе сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, карбонатный наполнитель, пигмент - двуокись титана, в качестве загустителя полимерный ассоциативный загуститель Аквафлов НЛС на основе гидрофобизированного полиэфира полиацеталя, в качестве диспергатора триполифосфат натрия и добавку Агапол РА 40 на основе аммонийной соли поликарбоксильного полимера, в качестве пеногасителя добавку БИК-037, представляющую собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона, в качестве биоцидной добавки антисептик - Неомид 220 на основе йодопроизводных соединений, воду и дополнительно содержит добавку для розлива - реологическую добавку БИК-380 на основе акрилового полимера при определенном соотношении компонентов. Технический результат - краска стабильна при хранении, образует однородные, укрывистые покрытия с высокими эластическими свойствами, способствующие высокой стойкости к испарению, долговечности. 1 табл.

Водно-дисперсионная краска для получения высокоэластичного покрытия, включающая акриловое пленкообразующее в виде водной дисперсии сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, карбонатный наполнитель, пигмент - двуокись титана, загуститель, пеногаситель, диспергатор, биоцидную добавку и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве акрилового пленкообразующего водную пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 на основе сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, в качестве загустителя полимерный ассоциативный загуститель Аквафлов НЛС на основе гидрофобизированного полиэфира полиацеталя, в качестве диспергатора триполифосфат натрия и добавку Агапол РА 40 на основе аммонийной соли поликарбоксильного полимера, в качестве пеногасителя добавку БИК-037, представляющую собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона, в качестве биоцидной добавки антисептик - Неомид 220 на основе йодопроизводных соединений и дополнительно содержит добавку для розлива - реологическую добавку БИК-380 на основе акрилового полимера при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водная пластифицированная акриловая дисперсия Финндисп А-600035,0-40,0Карбонатный наполнитель15,0-25,0Двуокись титана15,0-20,0Вышеуказанный антисептик (биоцидная добавка)0,5-1,0Вышеуказанный загуститель0,5-1,0Диспергатор: триполифосфат натрия0,1-0,3добавка Агапол РА 400,1-0,3Вышеуказанный пеногаситель0,1-0,3Вышеуказанная добавка для розлива0,2-0,3ВодаОстальное